张贵平
中铁一局集团有限公司第四工程有限公司，陕西咸阳 712000
摘要：铁路隧道工程衬砌施工深受环境因素影响，在施工中容易出现多种缺陷，这些缺陷会严重影响隧道的稳定性与安全性，并且会对铁路的运行效果造成较大影响。本文以拉萨至林芝铁路LLZQ-10标段项目为例，在分析铁路隧道工程衬砌缺陷类型的基础上，就具体缺陷的处理办法展开分析。期望能为铁路隧道工程衬砌缺陷处理提供参考，促进铁路工程建设的有效发展。
关键词：铁路隧道工程；缺陷；控制技术
铁路工程是我国轨道交通建设的重要组成部分，新经济形态下，我国铁路线路基础布局日趋完善，铁路施工技术也获得较快发展。铁路隧道工程是铁路施工项目跨山地建设的重要形式，结合工程建设现状可知，有较多铁路隧道工程在施工中仍存在缺陷，这对于铁路运输线路通行和运输效益增长造成较大影响。有必要在铁路隧道工程建设中加强隧道缺陷处理技术应用，不断提升铁路运行的高效性、平稳性和安全性。
一、项目概况
拉萨至林芝铁路全线新建正线长度、运营长度分别为403.14km和435.48km。正线桥隧占到总线长的74.66%，约300.853km；其中47座隧道部分总长为216.412km，占线路长度53.68%。作为西藏自治区对外运输通道的重要组成，该工程属于1级铁路建设项目，设计行车速度为160km/h。项目施工中，在地质良好且长度大于1公里的隧道采用弹性支承块式无砟轨道结构设计，弹性支承块式无砟轨道结构不仅包含钢轨、扣件、混凝土支承块，而且涉及块下胶垫、橡胶套靴、道床板等诸多内容。为保证项目施工质量，对铁路隧道工程衬砌施工进行检查，项目施工缺陷主要集中在衬砌结构；对这些缺陷问题进行处理，有效地提升了铁路隧道工程的建设质量。
二、铁路隧道工程衬砌施工缺陷分析
作为一级铁路施工项目，本项目对于工程建设质量要求较高，项目施工中，严格按照TB 10417-2018、TB 10424-2018 、TB 10003-2016要求开展二次衬砌设计、施工，并按照规范的要求对铁路隧道项目的施工实力进行检查[1]。检查结果表明，本项目隧道衬砌结构存在一定的质量问题，具体问题包括：
其一，结合施工单位自检及第三方无损检测报告，对比检测资料衬砌厚度与原设计差异，参考《铁路运营隧道衬砌安全等级评定暂行规定》衬砌厚度缺陷的量化指标，衬砌结构存在厚度不足、强度不足、衬砌与初期支护脱空及初期支护背后脱空的问题，与原结构存在较大差异，而且二次衬砌拱部背后存在空洞。其二，衬砌结构存在裂缝问题，有渗漏水风险，同时衬砌面蜂窝麻面问题严重；其三，观察衬砌结构施工缝，发现存在施工缝混凝土破碎、露筋问题，且暴露钢筋的间距明显过大。
三、铁路隧道工程衬砌缺陷处理控制技术
1、衬砌厚度和强度不足处理
铁路隧道工程建设中，衬砌结构厚度、强度不足会直接降低结构的稳定性和耐久度，这对于铁路运行安全具有较大威胁。针对衬砌结构厚度、强度存在轻微缺陷的部位，按照注浆回填整治及涂刷防碳化层措施对衬砌结构存在的空洞进行处理；而当衬砌厚度和强度不足缺陷严重时，采用局部或整体拆换整治的工艺进行处理[2]。
注浆回填整治施工中，注重以下施工要点：其一，当衬砌背后纵向预贴注浆管有效时，采用直接注浆回填处理工艺，而当注浆管堵塞时，选择重新钻孔回填方式。其二，严格控制注浆材料的质量，衬砌结构缺陷处理中，注浆料选择微膨胀水泥砂浆，并对材料耐腐蚀性能进行控制，然后将注浆压力控制在0.2MPa以内，确保浆液注入速度合理。其三，为避免跑浆问题发生，注浆中在相邻注浆孔设置孔口塞，同时严密观察衬砌状况，一旦发现衬砌有异常、变形等问题，停止注浆进行处理，确保衬砌结构整体稳定安全。在完成注浆后，封堵注浆口，减少浆块掉落问题。而在拆换整治工艺中，要求先完成相邻段的缺陷整治，并对拆除前后进行临时支护，其次拆除旧砼，对新旧砼结合处进行凿毛处理，然后采用高压水冲洗干净，规范植入环向主筋和纵向钢筋，要求钢筋植入长度不低于22d。采用细石混凝土进行二衬处理，在新旧砼接缝处铺设防水板、无纺布，并设置止水胶，提升结构防水性能。
2、脱空问题处理
本项目脱空问题处理中，采用采取钻孔注浆填充空洞方式，重点解决二衬背后、防水板背后脱空问题，这样不仅能改善和维护衬砌工作环境，而且能充分发挥衬砌、初支及围岩的结构能力。
在二衬背后脱空处理中，按照1.0×1.0m的要求钻孔，然后现场配置浆液，为注浆施工创造有利条件。注浆过程中，要求先设置孔口管，孔口管使用植筋胶锚固，然后将注浆压力控制在0.2MPa以内进行注浆，注浆过程预防跑浆问题。防水板背后脱空同样采用钻孔注浆的方式，要求将钻孔间距控制在1.5×1.5m，所有的钻孔应交叉布置，并且应注意钻孔深度控制，钻孔深度深入基岩面1m以上。浆液使用中应考虑侵蚀性环境的特殊应用，侵蚀环境注浆中还应选择耐侵蚀浆材，素混凝土、钢筋混凝土的注浆压力应分别控制在0.5MPa和1.0MPa以内。
3、裂缝处理
裂缝是混凝土衬砌结构的常见缺陷。本项目衬砌非结构裂缝处理中，整治前应对裂缝进行观测，再对裂缝进行整治。当裂缝宽度小于5mm时，按照针管注浆方式沿着裂缝凿孔进行封堵处理；而当裂缝宽度大于5mm时，采用沿缝凿槽，压浆封堵后用环氧砂浆嵌补。注浆中应注意以下要点：其一，当裂缝宽度小于5mm，在安装注浆管之前，应按照30~50cm的间距要求凿长、宽、深均为8cm之“V”型孔，孔顶正对裂缝，冲洗干净后埋入φ10塑料管，采用封缝材料固定塑料管，浆管外露距离保持在8~10cm。其二，当裂缝宽度大于5mm，按照沿裂缝长度方向凿倒梯形槽，槽口宽度裂缝大小为5~10cm，槽底宽大于槽口宽，槽深8cm，正对裂缝按间距30~50cm布置注浆管，采用环氧砂浆封闭嵌缝槽。其三，对所有需要注浆的裂缝，均涂刷环氧树脂封缝。其四，注浆前，进行压水试验，在注浆过程中，按照由裂缝两端向中间的要求进行注浆，设集中排水孔且对其封闭，集中排水孔在相邻两孔注浆后顶水注浆，完成注浆后，应在裂缝部位涂刷环氧树脂封缝。其五，当浆液凝结后，还需要将外露部分割除，然后再次通过环氧砂浆抹平孔口。
4、渗漏水处理
衬砌结构存在渗漏水问题时，需在“堵排”结合、综合治理原则的指导下，进行规范处理。铁路隧道项目施工中，边墙部位注意排水方式应用，当边墙有泥沙涌出时，采用封堵的方式进行处理。本项目施工中，衬砌结构拱部渗漏水问题较为突出，具体渗漏问题包含了点漏、面漏 、缝漏 三种形式。点漏部位处理中，采用凿槽嵌埋管（槽）直接引排至侧沟的方式对射流、股流、线流问题进行处理；针对滴水问题，采用衬砌内部注浆封堵的工艺进行处理。项目面漏问题处理中，一方面进行衬砌结构内部注浆，另一方面，针对注浆后存在的集中出水点，采用凿槽引排方式处理。缝隙漏水问题处理中，一旦缝宽超过3mm，则规范按照凿槽埋管引排方式处理；对于有股水、射流、多处滴水，小于3mm的缝隙，采用沿缝进行衬砌内部注浆，在注浆后的集中出水点凿槽引排处理。
5、其他问题处理
蜂窝麻面、混凝土破碎、漏筋也是本项目衬砌结构的主要缺陷。在蜂窝麻面处理中，先对二衬厚度、强度进行检测，确保其满足结构安全控制需要，然后结合蜂窝深度进行具体处理，当结构安全稳定、蜂窝深度未超过衬砌厚度1/3时，采用衬砌内注浆方式进行处理。而当蜂窝深度较深，且超过衬砌厚度1/3，需进行拆换处理。对存在麻面的部位进行打磨处理，完成打磨后，需涂刷水泥基渗透结晶型涂料。针对施工缝部位已经破损的混凝土，应将其彻底凿除破损，然后进行规范打磨处理，并涂刷水泥基渗透结晶型涂料，减少破损部位混凝土进一步碳化。外漏钢筋处理中，若钢筋为施工期间遗留钢筋，则需将外漏部位截断，并将截断部位打磨光滑，而当钢筋因保护层厚度不足外漏时，需对外露钢筋进行除锈、防锈处理，然后涂刷相应的保护材料，保护材料涂刷不少于2次，防止钢筋继续腐蚀。
结论
科学合理地进行铁路隧道工程施工病害处理，能有效地提升铁路隧道工程施工质量，确保铁路通行的高效性、安全性。结合拉萨至林芝铁路项目可知，在铁路隧道工程建设中，衬砌结构存在多种缺陷，这些缺陷不仅包含厚度和强度不足、脱空、裂缝问题，而且涉及渗漏水施工缝混凝土破碎、露筋等问题。结合工程实际，对这些问题进行处理，能有效地提升铁路隧道工程施工质量，促进铁路工程建设行业的有序发展。
参考文献
[1]霍建勋,林传年,刘喆.从铁路隧道工程施工质量验收标准谈施工质量控制[J].铁路工程技术与经济,2020,178(2):36-38.
[2]陈传忠.浅谈铁路隧道施工质量控制要点[J].绿色环保建材,2018,135(5):253-254.